Негативные факторы техносферы

1.1. Развитие научно-технического прогресса и актуальность защиты жизнедеятельности и охраны труда

В жизненном цикле человек и окружающая его среда обитания образуют постоянно действующую систему «человек — среда обитания».

Действуя в этой системе, человек непрерывно решает, как минимум, две основные задачи:

обеспечивает свои потребности в пище, воде и воздухе;

создает и использует защиту от негативных воздействий как со стороны среды обитания, так и со стороны себе подобных.

Негативные воздействия, присущие среде обитания, существуют столько, сколько существует мироздание. Источниками естественных негативных воздействий являются стихийные явления[1] в биосфере (изменения климата, грозы, землетрясения и т.п.).

Постоянная борьба за свое существование вынуждала человека находить и совершенствовать средства защиты от естественных негативных воздействий среды обитания. К сожалению, появление относительно безопасного жилища, применение огня и других средств защиты, совершенствование способов получения пищи, кроме защиты человека от негативных воздействий, привели к его влиянию на среду обитания.

На протяжении многих веков среда обитания человека медленно изменяла свой облик, но мало менялись виды и уровни негативных воздействий. Так продолжалось до середины XIX в. — начала активного роста воздействия человека на среду обитания. В XX в. на Земле возникли зоны повышенного загрязнения биосферы, что привело к региональной деградации. Этим изменениям во многом способствовали:

высокие темпы роста численности населения на Земле (демографический взрыв) и его урбанизация;

рост потребления и концентрация энергетических ресурсов;

интенсивное развитие промышленного и сельскохозяйственного производства;

массовое использование средств транспорта;

рост затрат на военные цели и ряд других процессов.

В процессе жизнедеятельности человек систематически подвергается воздействию различных опасностей, под которыми обычно понимают явления, процессы, объекты, способные в определенных условиях наносить ущерб его здоровью непосредственно или косвенно, вызывать нежелательные последствия.

Человек подвергается воздействию опасностей и в своей трудовой деятельности. Эта деятельность осуществляется в пространстве, называемом производственной средой. В условиях производства на человека действуют техногенные, т.е. связанные с техникой, опасности, которые принято называть опасными и вредными производственными факторами[2].

Техногенные происшествия, аварии и катастрофы. До середины XX в. человек не обладал способностью инициировать крупномасштабные аварии и катастрофы и тем самым вызывать необратимые изменения регионального и глобального масштаба, соизмеримые со стихийными бедствиями.

Появление ядерных объектов и высокая концентрация прежде всего химических веществ и их производств сделали человека способным оказывать разрушительное воздействие на экосистемы. Примером тому служат трагедии в Чернобыле, Бхопале[3].

Огромное разрушительное воздействие на биосферу оказали испытания ядерного (в г. Семипалатинске, на о. Новая Земля) и других видов оружия. Для испытания химического оружия необходим полигон размером около 500 тыс. га. Иллюстрацией негативного влияния современных локальных войн являются итоги войны в зоне Персидского залива (огромные выплески нефти в залив, пожары на нефтяных скважинах) и на Балканах.

XX столетие ознаменовалось также потерей устойчивости в таких процессах, как рост населения Земли и урбанизация. Это потребовало крупномасштабного развития энергетики, промышленности, сельского хозяйства, транспорта, военно-промышленного комплекса и обусловило значительный рост техногенной нагрузки на природу. В результате активной техногенной деятельности человека во многих регионах нашей планеты уже разрушена биосфера и создан новый тип среды обитания — техносфера.

Создавая техносферу, человек стремился к повышению комфортности своей среды обитания, к росту коммуникабельности, к обеспечению защиты от естественных негативных воздействий. Все это благоприятно отразилось на условиях жизни и в совокупности с другими факторами (например, улучшением медицинского обслуживания) сказалось на увеличении продолжительности жизни людей (табл. 1.1).

Таблица 1.

Продолжительность жизни людей в разные периоды

Период жизни на Земле, век	Продолжительность жизни, лет
Медный, бронзовый, железный К началу XIX в. В конце XX в.	30 35-40 60-63

На ранних стадиях своего развития, даже при отсутствии технических средств, человек непрерывно испытывал воздействие негативных факторов естественного происхождения: пониженных и повышенных температур воздуха, атмосферных осадков, стихийных явлений, контактов с дикими животными. В условиях современного мира к естественным прибавились многочисленные факторы техногенного происхождения: вибрации, шум, повышенная концентрация токсичных веществ в воздухе, водоемах, почве; электромагнитные поля, ионизирующие излучения.

Антропогенные опасности во многом определяются наличием промышленных и бытовых отходов, неизбежно возникающих при любом виде деятельности человека. Они поступают в окружающую среду в виде выбросов в атмосферу, сбросов в водоемы, производственного и бытового мусора, потоков механической, тепловой и электромагнитной энергии. Количественные и качественные показатели отходов, а также регламент обращения с ними определяют уровни и зоны возникающих при этом опасностей.

Значительным опасностям подвергается человек при попадании в зону действия технических систем: транспортные магистрали; зоны излучения радио- и телепередающих систем, промышленные зоны. Уровни опасного воздействия на человека в этом случае определяются характеристиками технических систем и длительностью пребывания человека в опасной зоне. Проявляется опасность и при использовании человеком технических устройств в быту. Уровни возникающих при этом опасностей определяются энергетическими показателями технических устройств.

В настоящее время перечень реально действующих негативных факторов насчитывает более 100 видов.

Вредным производственным фактором (ВПФ) называется такой производственный фактор, воздействие которого на работающего в определенных условиях приводит к заболеванию или снижению трудоспособности. Заболевания, возникающие под действием вредных производственных факторов, называются профессиональными. К вредным производственным факторам относятся:

неблагоприятные метеорологические условия;

запыленность и загазованность воздушной среды;

воздействие шума, инфра- и ультразвука, вибрации;

наличие электромагнитных полей, лазерного и ионизирующего излучений и др.

Опасным производственным факторам (ОПФ) называют такой производственный фактор, воздействие которого на работающего в определенных условиях приводит к травме или другому внезапному резкому ухудшению здоровья. Травма — это повреждение тканей организма и нарушение его функций внешним воздействием. Травма является результатом несчастного случая на производстве, под которым понимают случай воздействия опасного производственного фактора на работающего при выполнении им трудовых обязанностей или заданий руководителя работ.

К опасным производственным факторам следует отнести:

электрический ток определенной силы;» раскаленные тела;

возможность падения с высоты самого работающего либо различных деталей и предметов;

оборудование, работающее под давлением выше атмосферного, и т.д.

Определенную опасность представляют ионизирующие излучения (естественный фон, медицинские обследования, фон от строительных материалов, излучения приборов, предметов быта); медикаменты при избыточном и неправильном потреблении; алкоголь; табачный дым; бактерии, аллергены.

Мир опасностей, угрожающих личности, весьма широк и непрерывно нарастает. В производственных, городских, бытовых условиях на человека воздействуют, как правило, несколько негативных факторов одновременно. Комплекс негативных факторов, действующих в конкретный момент времени, зависит от текущего состояния системы «человек—среда обитания».

В настоящее время при изучении различных аспектов воздействия окружающей природной среды на благополучие человека наиболее предпочтителен факторный подход: изучаются соответствующие факторы риска, способные осложнить существование.

Таким образом, системы безопасности по объектам защиты, реально существующие в настоящее время, распадаются на следующие основные виды:

система личной и коллективной безопасности человека в процессе его жизнедеятельности;

система охраны природной среды (биосферы);

система государственной безопасности;

система глобальной безопасности.

Так, использование плазменной обработки материалов потребовало создания средств защиты работающих от токсичных аэрозолей, воздействия электромагнитных полей, повышенного шума, вибраций.

Создание двигателей внутреннего сгорания решило многие транспортные проблемы, но одновременно привело к повышенному травматизму на дорогах, породило труднорешаемые задачи по защите человека и природной среды от токсичных выбросов автомобилей (отработавших газов, масел, продуктов износа шин, использованных аккумуляторов). Таким образом, стремление человека к достижению высоких результатов своей деятельности, комфорта и личной безопасности в интенсивно развивающейся техносфере сопровождается увеличением числа задач, решаемых в системе «безопасность жизнедеятельности человека».

Оценочные данные свидетельствуют о том, что ежегодно в мире на производстве от травмирующих факторов погибают около 200 тыс. человек и получают травмы 120 млн человек. В нашей стране травматизм с летальным исходом на производстве, автодорогах, в быту непрерывно растет. Так, в СССР в 1986 г. погибли 247,8, а в 1989 г. — 287 тыс. человек. В России в 1999 г. на производстве погибли 723,8 и получили инвалидность около 13 тыс. человек.[4]

Наибольшее число несчастных случаев отмечено на предприятиях и в организациях агропромышленного комплекса, угольной, лесной, бумажной промышленности. Тревогу вызывает рост травматизма с летальным исходом в отраслях, определяющих технический прогресс: машиностроении, радиоэлектронике, станкостроительной, оборонной промышленности. В машиностроении России в 1998 г. травмировано 56,4 тыс. человек, погибло около 460 человек.

Основные функции БЖД должны обеспечить безопасность труда и жизнедеятельности человека, охрану окружающей природной среды через:

описание жизненного пространства, его зонирование по значениям негативных факторов на основе экспертизы источников негативных воздействий, их взаимного расположения и режима действия, а также с учетом климатических, географических и других особенностей региона или зоны деятельности;

формирование требований безопасности к источникам негативных факторов — назначение предельно допустимых выбросов (ПДВ), сбросов (ПДС), энергетических воздействий (ПДЭВ), допустимого риска и др.;

организацию мониторинга состояния среды обитания и инспекционного контроля источников негативных воздействий;

разработку и использование средств биозащиты;

реализацию мер по предотвращению и ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций;

обучение населения и сотрудников предприятий основам БЖД (ОБЖ), подготовку специалистов всех уровней и форм деятельности.

Четкие границы между опасным и вредным производственными факторами установить трудно. В качестве примера можно рассмотреть воздействие на человека расплавленного металла. Если человек попадает под его непосредственное воздействие (термический ожог), то это приводит к тяжелой травме и может закончиться смертью. В этом случае воздействие расплавленного металла на работающего является согласно определению опасным производственным фактором.

Если же человек, постоянно работая с расплавленным металлом, находится под действием лучистой энергии, излучаемой этим источником, то под влиянием облучения в организме происходят биохимические сдвиги, наступает нарушение деятельности сердечно-сосудистой и нервной систем. Кроме того, длительное воздействие инфракрасных лучей вредно влияет на органы зрения (опасность помутнения хрусталика глаза). Таким образом, во втором случае воздействие лучистой теплоты от расплавленного металла на организм работающего является вредным производственным фактором.

Состояние условий труда, при котором исключено воздействие на работающих опасных и вредных производственных факторов, называется безопасностью труда. Безопасность труда — это состояние трудовой деятельности (труда), обеспечивающее приемлемый уровень ее риска. Для производственной деятельности применимо понятие производственной безопасности. Безопасность труда обеспечивается комплексной системой мер защиты человека от опасностей, формируемых в рабочей зоне конкретным производственным (технологическим) процессом, техническим объектом.

Безопасность жизнедеятельности в условиях производства имеет и другое название — охрана труда. Под охраной труда понимается система законодательных актов, социально-экономических, организационных, технических, гигиенических и лечебно-профилактических мероприятий и средств, обеспечивающих безопасность труда, сохранение здоровья и работоспособности человека в процессе труда.

Безопасность труда обеспечивается методами и средствами производственной санитарии, гигиены труда, производственной безопасности.

Охрана труда решает четыре основные задачи:

идентификация опасных и вредных производственных факторов;

разработка соответствующих технических мероприятий и средств защиты от опасных и вредных производственных факторов;

разработка организационных мероприятий по обеспечению безопасности труда и управление охраной труда на предприятии;

подготовка к действиям в условиях проявления опасностей.

При безопасных условиях труда должно быть исключено воздействие на работающих опасных и вредных производственных факторов. Но не всегда в условиях реального производства это достигается: абсолютная безопасность либо технически недостижима, либо экономически нецелесообразна. Поэтому при разработке современного оборудования стремятся создать максимально безопасные машины, оборудование, установки и приборы, чтобы свести риск при работе с ними к минимуму.

Существующие нормативы безопасности делятся на:

предельно допустимые концентрации (ПДК), характеризующие безопасное содержание вредных веществ химической и биологической природы в воздухе рабочей зоны;

предельно допустимые уровни (ПДУ) воздействия опасных и вредных производственных факторов физической природы (шум, ионизирующие и термические излучения, вибрация, ультра- и инфразвук, электромагнитные поля).

Конкретные значения ПДК и ПДУ устанавливаются нормативными актами Государственной системы санитарно-эпидемиологического нормирования Российской Федерации (например, загрязнения окружающей среды электромагнитными излучениями радиочастотного диапазона регламентируются Санитарными правилами и нормами СанПиН 2.2.4/2.1.8.055—96). Для оценки загрязнения атмосферного воздуха в населенных пунктах установлены класс опасности и допустимые концентрации загрязняющих веществ.

Вопросы безопасности труда пользователей персональных ЭВМ

Последнее десятилетие прошлого века было отмечено бурным развитием информационных технологий и, как следствие, широким внедрением компьютерной техники во все сферы профессиональной деятельности.

Среди гигиенических проблем современности проблемы гигиены труда пользователей ПЭВМ относятся к числу наиболее актуальных, поскольку непрерывно расширяется круг задач, решаемых ПЭВМ, и все большие контингенты людей вовлекаются в процесс использования вычислительной техники. В последние годы различные центы гигиены и общественного здоровья проводят комплексные гигиенические исследования по оценке условий труда и состояния здоровья работающих с персональными вычислительными машинами. Анализ результатов позволяет составить определенное представление о факторах риска здоровью пользователей ПЭВМ.

Совокупность изменений, наблюдаемых в состоянии здоровья профессиональных пользователей ПЭВМ, включает заболевания опорно-двигательного аппарата, органов зрения, центральной нервной и сердечно-сосудистой системы, желудочно-кишечного тракта, аллергические расстройства. Авторы отмечают осложнения беременности и родов, неблагоприятное влияние на плод. Получены данные о повышенном уровне онкологических заболеваний.

По мере накопления новых данных по рассматриваемой проблеме становятся все более очевидными причинно-следственные связи между условиями труда и состоянием здоровья пользователей ПЭВМ. Так заболевания опорно-двигательного аппарата (рук, шеи, плечевого пояса, спины) связанны с вынужденной рабочей позой, гиподинамией в сочетании с монотонностью труда. Часто на рабочих местах отсутствует специализированная мебель и с эргономических позиций организация рабочих мест неудовлетворительна.

Характерной особенностью труда за компьютером является необходимость выполнения точных зрительных работ на светящемся экране в условиях перепада яркостей в поле зрения, наличии мельканий, неустойчивости и нечеткости изображения. Объекты зрительной работы находятся на разном расстоянии от глаз пользователя (от 30 до 70 см) и приходится часто переводить взгляд в направлениях экран-клавиатура-документация (согласно хронометражным данным от 15 до 50 раз в минуту). Частая переадаптация глаза к различным яркостям и расстояниям является одним из главных негативных факторов при работе с дисплеями. Неблагоприятным фактором световой среды является несоответствие нормативным значениям уровней освещенности рабочих поверхностей стола, экрана, клавиатуры. Нередко на экранах наблюдается зеркальное отражение источников света и окружающих предметов. Все выше изложенное затрудняет работу и приводит к нарушениям основных функций зрительной системы. Работающие с видеодисплейными терминалами (ВДТ) предъявляют жалобы на боль и ощущение песка в глазах, покраснение век, трудности перевода взгляда с близких на далекие предметы. Отмечается быстрое утомление и затуманенность зрения, двоение предметов. Комплекс выявляемых нарушений был охарактеризован специалистами как "профессиональная офтальмопатия"[5].

Труд оператора ПЭВМ относится к формам труда с высоким нервно-эмоциональным напряжением. Это обусловлено необходимостью постоянного слежения за динамикой изображения, различения текста рукописных и печатных материалов, выполнением машинописных и графических работ. В процессе работы требуется постоянно поддерживать активное внимание. Труд требует высокой ответственности, поскольку цена ошибки бывает достаточно велика, вплоть до крупных экономических потерь и аварий.

На пользователей ЭВМ воздействует электромагнитное излучение видимого спектра, крайне низких, сверхнизких и высоких частот. Так исследованием реакций биоэлектрической активности мозга испытуемых на амплитудно-модулированное световое излучение ВДТ в типичных условиях работы с компьютером[6] установлено, что у трех из пяти обследуемых на электроэнцефалограмме регистрировались статистически достоверные вызванные потенциалы (изменение электрической активности головного мозга), представляющие собой ритмические колебания синхронизированные с кадровой разверткой видеомонитора частотой 60 Гц. Исследователи полагают, что долговременная кортикальная синхронизация проекционных зон зрительной системы негативным образом влияет на функциональное состояние окружающих зон и структур мозга и, в частности, на работу автономной нервной системы.

При эксплуатации видеодисплейных терминалов на электронно-лучевых трубках в рабочих зонах регистрируются статические электрические и импульсные электрические и магнитные поля низкой и сверхнизкой частоты, создаваемые системами кадровой и строчной развертки при этом наличие на ВДТ маркировки ТСО-95 или MPR-II не гарантирует соблюдение допустимых значений параметров неионизирующих электромагнитных излучений. Так, существенно влияет на интенсивность излучения от мониторов тип ПЭВМ, отсутствие эффективного заземления оборудования. Таким образом, несмотря на наличие сертификатов соответствий и гигиенических сертификатов, в реальных условиях эксплуатации ВДТ электромагнитные излучения часто превышают допустимые уровни.

На рабочем месте пользователей ПЭВМ, кроме ВДТ источниками электромагнитных полей (ЭМП) являются процессор, принтер, клавиатура, многочисленные соединительные кабели. К сожалению санитарными нормами и правилами регламентируются ЭМП только ВДТ. В тоже время, например, в первом нормируемом диапазоне частот 5 Гц..... 2 кГц допустимые уровни индукции магнитных полей (МП) составляют о,25 мкТл. По нашим данным, измеренные значения индукции МП достигали у отдельных типов процессоров и принтеров 12 мкТл., клавиатур 4,5 мкТл.

Воздействие ЭМП широкого спектра частот, импульсного характера, различной интенсивности в сочетании с высоким зрительным и нервно-эмоциональным напряжением вызывает существенные изменения со стороны центральной нервной и сердечно-сосудистой системы, проявляющиеся в субъективных и объективных расстройствах. Работающие чаще всего предъявляют жалобы на головные боли, иногда с тошнотой и головокружением. У них чаще чем у лиц контрольных групп диагностируются неврозы, нейроциркулярные дистонии, гипо и гипертония[7]. У работающих с ПЭВМ могут наблюдаться аллергические заболевания и повышенный уровень заболеваемости органов дыхания[8]. С одной стороны, это может быть обусловлено изменениями иммунитета (известно влияние ЭМП на иммунную систему). Следует также обратить внимание, что, ввиду наличия статических электрических полей, к экрану ВДТ притягиваются пылевые частицы, которые могут содержать антигены и бактериальную флору. Это также способствует развитию вышеуказанной патологии.

В литературе имеются указания на повышенный уровень онкологических заболеваний у профессиональных пользователей ПЭВМ. Однако этот вопрос недостаточно изучен. Так, экспериментальные данные свидетельствуют о способности излучений ВДТ оказывать стимулирующее действие на развитие новообразований молочной железы, индуцированных химическими веществами. Влияние на онкогенез ЭМП, создаваемых всем комплексом оборудования, требует изучения.

Кроме перечисленных факторов на рабочем месте операторов могут иметь место шум, нарушенный ионный режим, неблагоприятные показатели микроклимата. В воздухе могут содержаться химические вещества (озон, фенол, стирол, формальдегиды и др.), что наблюдается при установке на малых площадках большого числа компьютеров и несоблюдении требований к организации рабочих мест.

Как следует из изложенного на пользователей ПЭВМ могут действовать множество неблагоприятных факторов. Некоторые аспекты работы с ПЭВМ еще не изучены. В частности, требует научного исследования возможность информационного воздействия ЭМП, если учитывать ту роль, которую играют сверхнизкочастотные ЭМП в биологическом мире. В настоящее время в электромагнитной экологии информационные процессы во взаимодействии ЭМП с живыми организмами выходят на первый план, отодвигая энергетические - на второй. Не изучены вопросы влияния программного обеспечения на нервно-психический статус пользователей. Известно, что пребывание в неадекватной информационной среде может приводить к серьезным невротическим расстройствам в плоть до психических нарушений. Требуется изучение влияния на центральную нервную систему человека технологий виртуальной реальности. Нуждаются в совершенствовании медицинские критерии отбора лиц для работы с ПЭВМ.

Следует подчеркнуть, что в каждом конкретном случае оценка риска здоровью работающих должна базироваться на качественной и количественной характеристике факторов. Существенным с позиции влияния на организм является характер профессиональной деятельности и стаж работы. Несомненно важную роль играют индивидуальные особенности организма, его функциональное состояние.

Сейчас уже очевидно, что компьютерные технологии являясь великим достижением человечества, имеют отрицательные последствия для здоровья людей. На сегодня стоит задача снизить ущерб от вреда здоровью. Для этого необходимо соблюдение установленных гигиенических требований к режимам труда и организации рабочих мест[9]. На наш взгляд крайне необходима разработка Государственного стандарта, регламентирующего ЭМП, создаваемые всем комплексом оборудования, установленного на рабочем месте оператора ПЭВМ. Профессиональные пользователи ВДТ и ПЭВМ должны проходить обязательные предварительные при поступлении на работу и периодические медицинские осмотры. Беременные женщины не допускаются к выполнению работ, связанных с ВДТ и ПЭВМ. Необходимо использовать уже имеющиеся разработки по профилактике нарушений в состоянии здоровья работающих.

Практическая часть.